JPH10239772A - オーバーヘッドプロジェクター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 原稿の拡大あるいは縮小に応じて明るさを自
動的に調整する。 【解決手段】 ＣＣＤ素子７によって得られたＲ、Ｇ、
Ｂの画像信号が投射型ディスプレイ装置１５に入力され
ることにより、原稿の内容がスクリーンに投影される。
ＣＰＵ１３は、拡大ボタン１４ａ、縮小ボタン１４ｂの
押下に応じて撮像レンズ系１のズームレンズを移動させ
原稿の拡大あるいは縮小を行う。ＣＰＵ１３は、メモリ
１１ｂに書き込まれたＧ画像データを記憶することを常
時繰り返している。そして、ボタン１４ａあるいは１４
ｂが押下されると、メモリ１１ｂの現在の値が押下直前
に記憶した値と同じになるように、絞りアクチュエータ
４に出力する制御信号を変更して絞り３を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はオーバーヘッドプロ
ジェクターに関し、特に不透明な原稿をそのまま拡大投
影することができるオーバーヘッドプロジェクターに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、会議や大学の講義などに使用する
プレゼンテーション用の機器として、不透明な原稿を従
来の透明シートによらずにそのまま拡大投影することが
できるオーバーヘッドプロジェクター（以下、ＯＨＰと
する）が提案されている（例えば特開平７−３６１１６
号公報）。これは、原稿をＴＶカメラによって撮像し、
撮像した内容を投射型ディスプレイ装置によってスクリ
ーンに投射するものである。このようなＯＨＰにおい
て、スクリーンに投影された原稿を大きくしたい場合に
は、操作スイッチのうちの拡大ボタンを押下する。拡大
ボタンが押下されると、カメラのズーム機構により原稿
が拡大される。また、原稿を小さくしたい場合には、縮
小ボタンを押下することにより、同様に縮小することが
できる。

【０００３】ところが、拡大ボタンが押下されレンズの
倍率が上がると、投影画像が暗くなり、Ｓ／Ｎ比が劣化
して原稿が見にくくなるという問題が生じる。そこで、
このような場合には、操作スイッチのうちの明度上昇ボ
タンを押下して、明るさを調整する必要があった。ま
た、縮小ボタンが押下されレンズの倍率が下がると、入
射光の増大によってカメラの撮像素子が飽和してしまう
という問題が生じる。このような場合には、明度低下ボ
タンを押下して、明るさを下げる必要があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上のように不透明な
原稿をそのまま投影することができるＯＨＰには、原稿
の拡大又は縮小の度に明るさを手動で調整しなければな
らないという問題点があり、そのためにプレゼンテーシ
ョンの円滑さを損なうという問題点があった。本発明
は、上記課題を解決するためになされたもので、原稿の
拡大若しくは縮小の度に明るさを調整する必要がないＯ
ＨＰを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、ズームレンズ
を備えた撮像レンズ系と、撮像レンズ系を通過した原稿
からの光を画像信号に変換する撮像手段と、この撮像手
段に入射する光量を制限するための絞りと、撮像手段か
ら出力された画像信号をディジタル信号に変換するＡ／
Ｄ変換手段と、Ａ／Ｄ変換手段から出力された画像デー
タを記憶するメモリと、このメモリから出力された画像
データをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換手段と、Ｄ
／Ａ変換手段から出力された画像信号を入力とする投射
型ディスプレイ装置と、拡大／縮小ボタンの押下に応じ
てズームレンズを移動させ投射型ディスプレイ装置の投
影画像の拡大若しくは縮小を行うと共に、拡大／縮小ボ
タン押下後の画像データの値が押下直前の画像データの
値と同じになるように、絞りを変化させる制御手段とを
有するものである。このように撮像手段によって得られ
た画像信号がＡ／Ｄ変換手段、メモリ、Ｄ／Ａ変換手段
を介して投射型ディスプレイ装置に入力されることによ
り、原稿の内容がスクリーンに投影される。そして、制
御手段は、拡大／縮小ボタンの押下に応じてズームレン
ズを移動させ投影画像の拡大若しくは縮小を行う。さら
に、制御手段は、拡大／縮小ボタン押下後の画像データ
の値が押下直前の画像データの値と同じになるように、
絞りを変化させる。

【０００６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施
の形態を示すＯＨＰのブロック図である。このＯＨＰ
は、複数のレンズからなる撮像レンズ系１、このレンズ
系に備えられたズームレンズを駆動するズームアクチュ
エータ２、口径が連続的に変化することによって後述す
るＣＣＤ素子に入射する光量を制限する絞り３、絞り３
を駆動する絞りアクチュエータ４、原稿からの光情報を
３原色情報に分離する３色分離カラーフィルタ５、フィ
ルタ５を回転させるモータ６、入射光を電気信号に変換
する撮像手段となるＣＣＤ素子７、ＣＣＤ素子７の出力
信号を画像信号に変換する信号処理回路８、画像信号の
振幅を補正する透過率補正アンプ９、このアンプ９から
の画像信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路
１０、Ａ／Ｄ変換回路１０から順次出力されるＲ、Ｇ、
Ｂの画像データを同時信号に変換すると共に、後述する
液晶駆動信号を生成するためのスキャン変換を目的とし
たスキャン変換メモリ１１ａ〜１１ｃ、メモリ１１ａ〜
１１ｃからの画像データをアナログ信号に変換するＤ／
Ａ変換回路１２ａ〜１２ｃ、投影画像の拡大／縮小、明
度の上昇／低下のためにズームアクチュエータ２、絞り
アクチュエータ４を制御する制御手段となるＣＰＵ１
３、操作スイッチ１４ａ〜１４ｄ、入力画像をスクリー
ンに投影する投射型ディスプレイ装置１５から構成され
ている。

【０００７】まず、撮像レンズ系１を通過した原稿（不
図示）からの光情報を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の
３原色情報に分離する３色分離カラーフィルタ５は、モ
ータ６の駆動によりＣＣＤ素子７の前で回転する。これ
を図２のように撮像レンズ系１側から見ると、カラーフ
ィルタ５は、赤色光成分のみを透過させるフィルタセル
５１、青色光成分を透過させるフィルタセル５２、緑色
光成分を透過させるフィルタセル５３から構成されてい
る。

【０００８】このようなカラーフィルタ５が回転する
と、撮像レンズ系１を通過してＣＣＤ素子７に入射する
光は、赤、青、緑と順次変化する。このようにして、原
稿からの光情報が３原色情報に分離される。カラーフィ
ルタ５を通過した光がＣＣＤ素子７に入射することによ
ってＣＣＤ素子７から出力される信号は、信号処理回路
８によって増幅、帯域調整等の信号処理が行われ、画像
信号に変換される。この画像信号は、赤、青、緑の各成
分が順次取り込まれることにより得られる信号である
が、光の透過率がフィルタセル５１〜５３で異なるた
め、画像信号の振幅は各色でまちまちである。

【０００９】そこで、透過率補正アンプ９は、各色の透
過率に応じたゲイン補正量に基づいて各色ごとにゲイン
補正を行い、画像信号の振幅を均一にする。このように
してゲイン補正された画像信号がＡ／Ｄ変換回路１０に
よってアナログ信号からディジタル信号に変換される。

【００１０】そして、図示しないメモリ制御回路の制御
により、Ｒ画像データはスキャン変換メモリ１１ａに書
き込まれ、Ｇ画像データはスキャン変換メモリ１１ｂに
書き込まれ、Ｂ画像データはスキャン変換メモリ１１ｃ
に書き込まれる。このようにＲ、Ｇ、Ｂの画像データを
スキャン変換メモリ１１ａ〜１１ｃにいったん蓄えて読
み出すことにより、同時信号に変換することができる。

【００１１】続いて、Ｄ／Ａ変換回路１２ａ〜１２ｃ
は、メモリ１１ａ〜１１ｃから出力されたＲ、Ｇ、Ｂの
画像データをアナログ画像信号にそれぞれ変換して、投
射型ディスプレイ装置１５に出力する。次に、投射型デ
ィスプレイ装置１５内の駆動回路１６は、Ｄ／Ａ変換回
路１２ａ〜１２ｃからのＲ、Ｇ、Ｂの画像信号を液晶駆
動信号に変換して、液晶パネル１７ａ〜１７ｃにそれぞ
れ出力する。

【００１２】こうして、原稿（不図示）のＲ成分に関す
る画像が液晶パネル１７ａに表示され、Ｇ成分に関する
画像が液晶パネル１７ｂに表示され、Ｂ成分に関する画
像が液晶パネル１７ｃに表示される。一方、ランプ１８
より発せられた光は、コールドミラー１９によってダイ
クロイックミラー２０に導かれる。このコールドミラー
１９は有害な赤外線を透過させて可視光のみを反射す
る。

【００１３】ダイクロイックミラー２０は、ランプ１８
から発せられコールドミラー１９で反射された可視光中
の緑色光のみを反射し、全反射ミラー２１は、この緑色
光を反射して液晶パネル１７ｂに入射させる。同時に、
ダイクロイックミラー２０は、コールドミラー１９から
の緑以外の光を透過させ、ダイクロイックミラー２２に
入射させる。このダイクロイックミラー２２は、ダイク
ロイックミラー２０からの光のうち青色光のみを反射
し、液晶パネル１７ｃに入射させる。

【００１４】そして、ダイクロイックミラー２３は、液
晶パネル１７ｃを透過した光を反射すると共に、液晶パ
ネル１７ｂを透過した光を透過させることによってこれ
らの光を合成する。また、ダイクロイックミラー２２を
透過した赤色光は、液晶パネル１７ａに入射する。そし
て、全反射ミラー２４は、液晶パネル１７ａを透過した
光を反射し、ダイクロイックミラー２５に入射させる。

【００１５】次いで、ダイクロイックミラー２５は、ダ
イクロイックミラー２３からの光を反射し全反射ミラー
２４からの光を透過させることによってこれらの光を合
成する。ミラー２３からの光は緑色光と青色光が合成さ
れた光であり、ミラー２４からの光は赤色光なので、こ
れらが合成されることにより、ランプ１８の元の白色光
となる。

【００１６】最後に、全反射ミラー２６がこの光を反射
して投射レンズ２７が投射する。こうして、投射型ディ
スプレイ装置１５によって画像信号が光情報に変換され
図示しないスクリーンに投射される。液晶パネル１７ａ
には、原稿１の文字や図形の部分に関するＲ成分が表示
されているので、この部分を入射赤色光が透過すること
はできず、原稿中の白地部分のみ赤色光が通過する。同
様に、液晶パネル１７ｂ、１７ｃにおいても、原稿中の
白地部分のみ緑色光、青色光が通過する。

【００１７】したがって、液晶パネル１７ａ〜１７ｃを
通過した光がダイクロイックミラー２３、２５で合成さ
れることにより、原稿の白地部分が白色光となる。つま
り、スクリーンに原稿の文字が黒文字で背景が白の原稿
を投影することができる。こうして、不透明な普通紙の
原稿を透明フィルムにコピーすることなく、そのまま高
い明瞭度で拡大投影することができる。

【００１８】ところで、このようなＯＨＰに備えられた
操作スイッチのうち、拡大ボタン１４ａが押下される
と、スクリーンに映る投影画像が大きくなり、縮小ボタ
ン１４ｂが押下されると、投影画像が小さくなり、明度
上昇ボタン１４ｃが押下されると、投影画像が明るくな
り、明度低下ボタン１４ｄが押下されると、投影画像が
暗くなる。

【００１９】すなわち、拡大ボタン１４ａが押下される
と、ＣＰＵ１３は、ズームアップを示す制御信号をズー
ムアクチュエータ２に出力する。この制御信号に応じ
て、ズームアクチュエータ２は、撮像レンズ系１のズー
ムレンズを光軸に沿って移動させて焦点距離を所定の量
だけ長焦点側に変更させる。こうして、原稿が更に拡大
されて投影される。拡大ボタン１４ａを押し続けると、
このような動作が繰り返されるので、これによって所望
の大きさに調整することができる。

【００２０】また、縮小ボタン１４ｂが押下されると、
ＣＰＵ１３は、ズームバックを指示する制御信号をズー
ムアクチュエータ２に出力する。これにより、ズームア
クチュエータ２は、ズームレンズを光軸に沿って移動さ
せて焦点距離を所定の量だけ短焦点側に変更させる。こ
うして、原稿がボタン押下前よりも縮小されて投影され
る。縮小ボタン１４ｂを押し続けると、このような動作
が繰り返されるのは拡大ボタン１４ａと同様である。

【００２１】一方、明度上昇ボタン１４ｃが押下される
と、ＣＰＵ１３は、絞り３を通過する光量（ＣＣＤ素子
７に入射する光量）が増えるように、絞り３の絞り値を
決定する制御信号を変更する。この制御信号に応じて、
絞りアクチュエータ４は絞り３を所定の量だけ開く。こ
れにより、絞り３を通過する光量が増えるので、投影画
像がボタン押下前よりも明るくなる。明度上昇ボタン１
４ｃを押し続けると、このような動作が繰り返されるの
で、これによって所望の明るさに調整することができ
る。

【００２２】また、明度低下ボタン１４ｄが押下される
と、ＣＰＵ１３は、絞り３を通過する光量が減るように
上記制御信号を変更する。この制御信号に応じて、絞り
アクチュエータ４は絞り３を所定の量だけ絞る。これに
より、絞り３を通過する光量が減るので、投影画像がボ
タン押下前よりも暗くなる。明度低下ボタン１４ｄを押
し続けると、このような動作が繰り返されるのは明度上
昇ボタン１４ｃと同様である。

【００２３】ところで、従来のＯＨＰでは、拡大ボタン
あるいは縮小ボタンを押下して投影画像の拡大あるいは
縮小を行うと、明るさが変化してしまうが、本発明のＯ
ＨＰでは、ＣＰＵ１３が絞り３を制御することにより、
投影画像の明るさをボタン押下前の明るさに自動的に調
整する。

【００２４】つまり、ＣＰＵ１３は、スキャン変換メモ
リ１１ｂに書き込まれた１画面分のＧ画像データのう
ち、画面中心付近の所定領域（例えば、縦１００画素×
横１００画素）の画像データのピーク値を記憶すること
を常時繰り返している。スキャン変換メモリ１１ｂへの
Ｇ画像データの書き込みはフィルタ５の回転と同期して
一定時間ごとに行われるので、拡大ボタン１４ａあるい
は縮小ボタン１４ｂが押下されると、スキャン変換メモ
リ１１ｂの内容も変化する。

【００２５】ＣＰＵ１３は、拡大ボタン１４ａ又は縮小
ボタン１４ｂが押下されると、メモリ１１ｂに書き込ま
れた現在の上記所定領域のピーク値とボタン１４ａ，１
４ｂの押下直前に記憶したピーク値とを比較して、現在
の値が押下直前に記憶した値と同じになるように、絞り
アクチュエータ４に出力する制御信号を変更する。

【００２６】例えば、押下直前に記憶した値より現在の
値が大きい場合には、現在の方がボタン押下前よりも明
るいことを示している。このような場合、ＣＰＵ１３
は、絞り３を通過する光量が減少して投影画像が暗くな
るように制御信号を変更する。逆に、押下直前に記憶し
た値より現在の値が小さい場合には、ボタン押下前より
も暗いことを示しているので、ＣＰＵ１３は、絞り３を
通過する光量が増えて投影画像が明るくなるように制御
信号を変更する。画像データの現在の値がボタン押下の
直前に記憶した値と同じになるまで、以上のような制御
が繰り返される。

【００２７】こうして、原稿を拡大あるいは縮小して
も、ボタン１４ａ，１４ｂの押下前の明るさが維持され
ることになる。なお、自動調整された明るさを変えたい
場合には、明度上昇ボタン１４ｃあるいは明度低下ボタ
ン１４ｄを押せばよい。このような再調整を行うと、再
調整後の画像データの値がＣＰＵ１３に記憶されるの
で、この値が以後の明るさ調整の基準となることは言う
までもない。

【００２８】また、本実施の形態では、明るさ調整のた
めにＧ画像データを使用しているが、これは以下のよう
な理由による。つまり、カラーカメラにおける白色は、
Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色の混合で表されるが、この加色の比
率はＲが約３０％、Ｇが約６０％、Ｂが約１０％と決め
られている。そこで、白色における比率が高いＧを用い
ることで、画像の明るさを精度良く検出することができ
る。したがって、コントロールの精度に注意すれば、メ
モリ１１ａに書き込まれるＲ画像データあるいはメモリ
１１ｃに書き込まれるＢ画像データを用いてもよい。ま
た、本実施の形態では、カラー表示ができるようにＲ、
Ｇ、Ｂ画像信号を取り扱っているが、白黒画像信号に適
用してもよいことは言うまでもない（この場合はスキャ
ン変換メモリが１つになる）。

【００２９】なお、画像データのピーク値を用いるの
は、ズームによって画面構成要素が変わると平均値も変
化してしまうためで、ピーク値を用いれば、構成要素に
関係なく明るさを一定にできるからである。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、拡大／縮小ボタン押下
後の画像データの値が押下直前の画像データの値と同じ
になるように、制御手段が絞りを変化させることによ
り、原稿を拡大あるいは縮小しても、拡大／縮小ボタン
押下直前の明るさが自動的に維持されるので、原稿の拡
大あるいは縮小の度に明るさを調整する必要がなく、プ
レゼンテーションを円滑に実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態を示すＯＨＰのブ
ロック図である。

【図２】 ３色分離カラーフィルタの平面図である。

【符号の説明】 １…撮像レンズ系、２…ズームアクチュエータ、３…絞
り、４…絞りアクチュエータ、５…３色分離カラーフィ
ルタ、７…ＣＣＤ素子、１０…Ａ／Ｄ変換回路、１１ａ
〜１１ｃ…スキャン変換メモリ、１２ａ〜１２ｃ…Ｄ／
Ａ変換回路、１３…ＣＰＵ、１４ａ…拡大ボタン、１４
ｂ…縮小ボタン、１４ｃ…明度上昇ボタン、１４ｄ…明
度低下ボタン、１５…投射型ディスプレイ装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ズームレンズを備えた撮像レンズ系と、 撮像レンズ系を通過した原稿からの光を画像信号に変換
   する撮像手段と、 この撮像手段に入射する光量を制限するための絞りと、 撮像手段から出力された画像信号をディジタル信号に変
   換するＡ／Ｄ変換手段と、 Ａ／Ｄ変換手段から出力された画像データを記憶するメ
   モリと、 このメモリから出力された画像データをアナログ信号に
   変換するＤ／Ａ変換手段と、 Ｄ／Ａ変換手段から出力された画像信号を入力とする投
   射型ディスプレイ装置と、 拡大／縮小ボタンの押下に応じてズームレンズを移動さ
   せ投射型ディスプレイ装置の投影画像の拡大若しくは縮
   小を行うと共に、拡大／縮小ボタン押下後の前記画像デ
   ータの値が押下直前の画像データの値と同じになるよう
   に、絞りを変化させる制御手段とを有することを特徴と
   するオーバーヘッドプロジェクター。